一種廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法
【專利摘要】本發明公開了一種廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法，屬于鹽巖溶腔的檢測領域。水平溶腔被障礙物分成完全不連通的兩部分：第一水平溶腔和第二水平溶腔，所述第一水平溶腔至少與1個井管相連，所述第二水平溶腔至少與1個井管相連。所述檢測方法包括：首先確定水平溶腔以及連通水平溶腔的井管，并確保所述井管的底端與所述水平溶腔中的上端面相平齊；然后利用聲納檢測裝置通過所述井管進入所述水平溶腔對所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔進行全方位檢測，并獲取形狀與尺寸數據；最后獲取整個溶腔的形狀與尺寸。本發明通過先分井檢測，再綜合分析獲取水平溶腔的形狀與尺寸的方法，實現了對完全不連通廢棄鹽巖水平溶腔的檢測，填補了本領域的空白。
【專利說明】一種廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鹽巖溶腔的檢測領域，特別涉及一種內部完全不連通的廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法。
【背景技術】
[0002]鹽巖溶腔是運用水溶開采法將地下礦物經過注水溶解抽取采集后留下的地下空腔。水溶開采法是指從地面鉆井通達巖鹽礦體，向巖鹽礦體中注水，用水溶解巖鹽得到鹵水，再將鹵水返至地面的方法。根據水溶開采方法不同，鹽巖溶腔可以分為垂直型與水平型兩種。鹽巖溶腔由于地質賦存條件優、密封性好、安全穩定程度高，被公認為是油氣儲存的理想場所。我國在江蘇、河南、湖北等地存在大量的廢棄鹽巖溶腔，如果能夠將這些廢棄溶腔改造后用于油氣儲存，將會具有經濟、環保、高效等多重效益。
[0003]廢棄鹽巖溶腔利用之前，必須首先對其結構形狀與尺寸大小進行測量。目前，可采用自行走聲納裝置完成水平溶腔的檢測。在檢測的過程中，自行走聲納裝置在水平溶腔的水溶液中按設定行進速度，向垂直井底目標方向自動前進，并自動識別繞開腔底障礙物，同時對水平溶腔四周進行環狀檢測，獲取檢測數據，根據檢測數據繪制地下鹽巖溶腔的真實形狀尺寸。
[0004]實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題:
[0005]廢棄鹽巖水平溶腔中部經常會出現溶腔上部巖層垮落充填的情況，或頂部沉積物下降填埋的情況，從而在溶腔中部形成障礙，將連通的水平溶腔分割成兩部分，形成完全不連通的溶腔。現有的水平溶腔的檢測方法無法實現對完全不連通的廢棄鹽巖水平溶腔的檢測。
【發明內容】
[0006]為了解決現有技術無法對有障礙、完全不連通的廢棄鹽巖水平溶腔檢測的問題，本發明實施例提供了一種廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法，用于有障礙、完全不連通的廢棄鹽巖水平溶腔的檢測。所述技術方案如下:
[0007]—種廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法，所述水平溶腔被障礙物分成完全不連通的兩部分:第一水平溶腔和第二水平溶腔，所述第一水平溶腔至少與I個井管相連，所述第二水平溶腔至少與I個井管相連，所述檢測方法包括:
[0008]確定水平溶腔及連通所述水平溶腔的所述井管，并確保所述井管的底端與所述水平溶腔中的上端面相平齊；
[0009]聲納檢測裝置通過所述井管進入所述水平溶腔，對所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔進行全方位檢測，并獲取所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔的形狀與尺寸數據；所述檢測的原理為:S=vt/2，其中，S為所述聲納檢測裝置的探頭到所述第一水平溶腔腔壁和所述第二水平溶腔腔壁的距離，V為聲納檢測裝置的探頭發出的超聲波的波速，t為所述超聲波從發射到被接收的傳播時間；
[0010]綜合所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔的形狀與尺寸數據，并對所述數據進行處理，獲取所述水平溶腔的形狀與尺寸。
[0011]進一步的，所述確定連通所述水平溶腔的井管之后，用清水對所述井管管壁進行清洗。
[0012]進一步的，對所述井管管壁進行清洗之后，采用通井規或鉆頭對每一個井管管壁的光滑性進行檢測處理。
[0013]進一步的，對所述井管管壁的光滑性進行檢測處理后，采用通井規或鉆頭對每一個井管的通暢性進行檢測處理。
[0014]具體的，所述確保所述井管的底端與所述水平溶腔中的上端面相平齊具體為切除水平溶腔中出現的井管。
[0015]進一步的，所述切除水平溶腔中出現的井管之前，先判斷所述井管在所述水平溶腔中的懸空高度。
[0016]具體的，所述判斷所述井管在所述水平溶腔中的懸空高度具體為電阻法測井作業。
[0017]進一步的，所述聲納檢測裝置對所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔進行全方位檢測之前對所述井管進行注水作業，保證所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔內充滿水溶液。
[0018]具體的，所述聲納檢測裝置對所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔進行全方位檢測具體為:在測井車控制下，利用所述聲納檢測裝置對所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔進行全方位的測量。
[0019]具體的，所述獲取第一水平溶腔和第二水平溶腔的形狀與尺寸的數據具體為:在測井車控制下，所述聲納檢測裝置將測量結果傳輸給所述測井車，獲取第一水平溶腔和第二水平溶腔的形狀與尺寸的數據。
[0020]本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:
[0021]通過先分井聲納檢測，再綜合分析獲取完整的廢棄鹽巖水平溶腔的形狀與尺寸的方法，實現了對有障礙、完全不連通廢棄鹽巖水平溶腔的檢測，填補了本領域的空白。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0023]圖1是本發明實施例提供的廢棄鹽巖水平溶腔檢測的流程圖；
[0024]圖2是本發明實施例1提供的兩井管廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法示意圖；
[0025]圖3是本發明實施例2提供的三井管廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法示意圖；
[0026]圖4是本發明實驗例提供的湖北地區一廢棄鹽巖水平溶腔連通井管CI1-31底端溶腔形狀與尺寸示意圖；
[0027]圖5是本發明實驗例提供的湖北地區一廢棄鹽巖水平溶腔連通井管?Ι-32底端溶腔形狀與尺寸示意圖。
[0028]圖2和圖3中各符號的含義如下:1第一井管，2第二井管，3廢棄鹽巖水平溶腔，4聲納檢測裝置，5測井車，6第三井管，7障礙，8第一水平溶腔，9第二水平溶腔。
[0029]圖4和圖5中各符號的含義如下:
[0030]Φ_最大直徑，Rmax最大半徑，H1-H5埋深深度，hrh7距離聲納檢測裝置的長度。
【具體實施方式】
[0031]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。
[0032]參見圖1，所述檢測方法的具體實施步驟為:
[0033]步驟I根據廢棄鹽巖水平溶腔的賦存特征與腔體檢測要求，選擇要檢測的廢棄鹽巖水平溶腔，受聲納檢測裝置密封性與耐壓性的影響，一般選擇500?3000m深度的溶腔進行檢測，所述廢棄鹽巖水平溶腔中部出現溶腔上部巖層垮落充填的情況，或頂部沉積物下降填埋的情況，從而在溶腔中部形成障礙，將連通的水平溶腔分割成完全不連通兩部分溶腔:第一水平溶腔和第二水平溶腔。
[0034]接著確定連通水平溶腔的井管的數量和位置，連通水平溶腔的井管數量與水平溶腔連通工藝技術有關，多數情況下井管為2個，少數情況下井管為3個，所述第一水平溶腔至少與I個井管相連，所述第二水平溶腔至少與I個井管相連，保證獲取的井管聲納檢測數據能夠反映整個水平溶腔的結構形狀和尺寸大小。
[0035]步驟2用清水對所述井管管壁進行清洗。
[0036]步驟3對清洗后的井管，用通井規或鉆頭對每一個井管管壁的光滑性和井管的通暢性進行檢測，并對不光滑的井管管壁、不通暢的井管進行處理。
[0037]井管的服役時間比較長，會出現井管腐蝕或結垢，影響聲納檢測精度，因此在進行水平溶腔的檢測之前，先對連通的井管進行清洗和通井處理，使連通水平溶腔的井管符合水平溶腔聲納檢測實施的要求。
[0038]步驟4對處理后的光滑通暢井管進行一次電阻法測井，判斷所述井管在所述水平溶腔中的懸空高度。
[0039]步驟5用井管切割工具切除水平溶腔中出現的井管，使所述井管的底端與所述水平溶腔中的上端面相平齊，進而使得后續采用常規聲納檢測裝置對井管底端周圍溶腔進行全方位檢測能夠順利進行，獲取真實的檢測數據。
[0040]步驟6對水平溶腔中出現的井管切除完成后，對每個井管進行一次注水作業，保證所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔內充滿水溶液，保證后續的聲納檢測過程能夠順利進行。
[0041]步驟7采用本領域垂直型鹽巖溶腔檢測中常用的聲納檢測裝置，配合測井車共同完成對井管底端周圍溶腔的全方位檢測，并獲取檢測數據；所述測井車用于控制聲納檢測裝置在井管中的升降以及對第一水平溶腔和第二水平溶腔的檢測，同時接收聲納檢測裝置獲取的檢測結果。實際實施井管底端周圍水平溶腔的全方位檢測工作時，在測井車的控制下，聲納檢測裝置順著井管下降至井管底部，對第一水平溶腔和第二水平溶腔進行全方位的測量，并將測量結果傳輸給測井車，獲得第一水平溶腔和第二水平溶腔形狀與尺寸數據，所述檢測的原理為:S=vt/2，其中，S為所述聲納檢測裝置的探頭到所述第一水平溶腔腔壁和所述第二水平溶腔腔壁的距離，V為聲納檢測裝置的探頭發出的超聲波的波速，t為所述超聲波從發射到被接收的傳播時間。最后，在測井車的控制下，聲納檢測裝置從井管底端上升至地面，從而完成對第一水平溶腔和第二水平溶腔的檢測。
[0042]步驟8綜合第一水平溶腔和第二水平溶腔的形狀與尺寸數據，對所述第一水平溶腔和第二水平溶腔的形狀與尺寸進行處理，獲取所述水平溶腔的形狀與尺寸，完成廢棄鹽巖水平溶腔的檢測。由于對所述測井車的檢測數據綜合、分析獲取水平溶腔的形狀與尺寸的方法有確定的計算過程和步驟，因此針對同一個廢棄鹽巖水平溶腔，不同的專業技術人員所得的整個水平溶腔的形狀與尺寸不會存在差異。
[0043]實施例1
[0044]參見圖2，本發明實施例提供了一種兩井管廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法，所述方法按照以下步驟進行操作:
[0045]選擇要檢測的廢棄鹽巖水平溶腔3，且廢棄鹽巖水平溶腔3被中部的障礙7分割成完全不連通的兩部分:第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9 ;接著確定連通水平溶腔3的第一井管I與第二井管2，且第一井管I與第一水平溶腔8連通，第二井管2與第二水平溶腔9連通；
[0046]用清水對第一井管I與第二井管2的管壁進行清洗；
[0047]用通井規或鉆頭對清洗后的第一井管I與第二井管2進行管壁光滑性與井管通暢性檢測，對不光滑的井管管壁、不通暢的井管進行處理；
[0048]采用電阻法對第一井管I與第二井管2進行測量，確定第一井管I在所述第一水平溶腔8中出現的懸空高度，以及第二井管2在所述第二水平溶腔9中出現的懸空高度；
[0049]用井管切割工具將第一井管I在所述第一水平溶腔8中出現的懸空井管切除，確保第一井管I的底端與所述第一水平溶腔8的上端面相平齊，并將第二井管2在所述第二水平溶腔9中出現的懸空井管切除，確保第二井管2的底端與所述第二水平溶腔9的上端面相平齊；
[0050]對第一井管I與第二井管2進行注水作業，保證第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9均充滿水；
[0051]在測井車5的控制下，聲納檢測裝置4下降至第一井管I管底，對第一水平溶腔8進行全方位的檢測，并將檢測數據傳送給測井車5，獲取第一水平溶腔8的形狀與尺寸數據，然后聲納檢測裝置4在測井車5的控制下上升至地面，完成對第一水平溶腔8的檢測；在測井車5的控制下，聲納檢測裝置4下降至第二井管2管底，對第二水平溶腔9進行全方位的檢測工作，并將檢測數據傳送給測井車5，獲取第二水平溶腔9的形狀與尺寸數據，然后聲納檢測裝置4在測井車5的控制下上升至地面，完成對第二水平溶腔9的檢測；
[0052]綜合測井車5獲取的第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9的形狀與尺寸數據，并對所述數據進行處理，獲取所述水平溶腔3的形狀與尺寸，完成對廢棄鹽巖水平溶腔3的檢測。
[0053]實施例2
[0054]參見圖3，本發明實施例提供了一種三井管廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法，所述方法按照以下步驟進行操作:
[0055]選擇要檢測的廢棄鹽巖水平溶腔3，且廢棄鹽巖水平溶腔3被中部的障礙7分隔成完全不連通的兩部分:第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9 ;接著確定連通水平溶腔3的第一井管1、第二井管2與第三井管6，且第一井管I和第二井管2與第一水平溶腔8相連通，第三井管6與第二水平溶腔9相連通；
[0056]用清水對第一井管1、第二井管2與第三井管6的管壁進行清洗；
[0057]用通井規或鉆頭對清洗后的第一井管1、第二井管2與第三井管6進行管壁光滑性與井管通暢性檢測，對不光滑的井管管壁、不通暢的井管進行處理；
[0058]采用電阻法對第一井管1、第二井管2與第三井管6進行測量，確定第一井管I和第二井管2在所述第一水平溶腔8中出現的懸空高度，以及第三井管6在所述第二水平溶腔9中出現的懸空高度；
[0059]用井管切割工具將第一井管I和第二井管2在所述第一水平溶腔8中出現的懸空井管切除，確保第一井管I和第二井管2的底端與所述第一水平溶腔8的上端面相平齊，并將第三井管6在所述第二水平溶腔9中出現的懸空井管切除，確保第三井管6的底端與所述第二水平溶腔9的上端面相平齊；
[0060]對連通廢棄鹽巖水平溶腔3的第一井管1、第二井管2與第三井管6進行注水作業，保證第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9均充滿水；
[0061]在測井車5的控制下，聲納檢測裝置4下降至第一井管I管底或第二井管2的管底，對第一水平溶腔8進行全方位的檢測工作，并將檢測數據傳送給測井車5，獲取第一水平溶腔8的形狀與尺寸數據，然后聲納檢測裝置4在測井車5的控制下上升至地面，完成對第一水平溶腔8的檢測；在測井車5的控制下，聲納檢測裝置4下降至第三井管6管底，對第二水平溶腔9進行全方位的檢測工作，并將檢測數據傳送給測井車5，獲取第二水平溶腔9的形狀與尺寸數據，然后聲納檢測裝置4在測井車5的控制下上升至地面，完成對第二水平溶腔9的檢測；
[0062]綜合測井車5獲取的第一水平溶腔8和所述第二水平溶腔9的形狀與尺寸數據，并對所述數據進行處理，獲取所述水平溶腔3的形狀與尺寸，完成對廢棄鹽巖水平溶腔3的檢測。
[0063]當然，本領域技術人員根據本發明提供的實施例2還可以確定以下情況下廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法:第一井管I和第三井管6與第一水平溶腔中相連通，第二井管2與第二水平溶腔相連通或第二井管2和第三井管6與第一水平溶腔相連通，第一井管I與第二水平溶腔相連通。本發明中不再贅述。
[0064]實驗例
[0065]實驗背景:以湖北地區一廢棄鹽巖水平溶腔的檢測為例，說明本發明實施例的可行性。已知該廢棄鹽巖水平溶腔由2 口井管連通，在檢測過程中，分別記為井管CI1-31和井管?Ι-32。
[0066]實驗方法:常規聲納檢測法，聲納檢測數據轉換方法，整個溶腔形狀與尺寸分析方法。
[0067]實驗過程:按照實施例所述的廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法，實施具體的操作。
[0068]實驗結果:
[0069]井管CI1-31底端周圍溶腔形狀與尺寸如圖4所示，最大直徑Φ_:110.7m，最大半徑 Rmax:66.7m,埋深 H1:450m, H2:500m,距離聲納檢測裝置的長度 Ii1:40m,h2:50m, h3:60m,h4:70m，h5:80m，h6:90m，h7:100m。
[0070]井管YI1-32底端周圍溶腔形狀與尺寸如圖5所示，最大直徑Φ_:49.9m，最大半徑 R-:47.4m，埋深 H3:490m, H4:500m, H5:510m，距離聲納檢測裝置的長度 Ii1:27m，h2:10m，h3:20m, h4:30m, h5:40m, h6:50m, h7:60m。
[0071]綜合分析井管CI1-31和井管?Ι-32的檢測結果，獲得由CI1-31與?Ι-32兩井連通的廢棄鹽巖水平溶腔的形狀及尺寸，為該水平溶腔的穩定性分析奠定基礎。
[0072]上述本發明實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。
[0073]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種廢棄鹽巖水平溶腔的檢測方法，其特征在于，所述水平溶腔被障礙物分成完全不連通的兩部分:第一水平溶腔和第二水平溶腔，所述第一水平溶腔至少與I個井管相連，所述第二水平溶腔至少與I個井管相連，所述檢測方法包括: 確定水平溶腔及連通所述水平溶腔的所述井管，并確保所述井管的底端與所述水平溶腔中的上端面相平齊； 聲納檢測裝置通過所述井管進入所述水平溶腔，對所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔進行全方位檢測，并獲取所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔的形狀與尺寸數據；所述檢測的原理為:S=vt/2，其中，S為所述聲納檢測裝置的探頭到所述第一水平溶腔腔壁和所述第二水平溶腔腔壁的距離，V為聲納檢測裝置的探頭發出的超聲波的波速，t為所述超聲波從發射到被接收的傳播時間； 綜合所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔的形狀與尺寸數據，并對所述數據進行處理，獲取所述水平溶腔的形狀與尺寸。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定連通所述水平溶腔的井管之后，用清水對所述井管管壁進行清洗。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，對所述井管管壁進行清洗之后，采用通井規或鉆頭對每一個井管管壁的光滑性進行檢測處理。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，對所述井管管壁的光滑性進行檢測處理后，采用通井規或鉆頭對每一個井管的通暢性進行檢測處理。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確保所述井管的底端與所述水平溶腔中的上端面相平齊具體為切除水平溶腔中出現的井管。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述切除水平溶腔中出現的井管之前，先判斷所述井管在所述水平溶腔中的懸空高度。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述判斷所述井管在所述水平溶腔中的懸空高度具體為電阻法測井作業。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述聲納檢測裝置對所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔進行全方位檢測之前對所述井管進行注水作業，保證所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔內充滿水溶液。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述聲納檢測裝置對所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔進行全方位檢測具體為:在測井車控制下，利用所述聲納檢測裝置對所述第一水平溶腔和所述第二水平溶腔進行全方位的測量。
10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取第一水平溶腔和第二水平溶腔的形狀與尺寸的數據具體為:在測井車控制下，所述聲納檢測裝置將測量結果傳輸給所述測井車，獲取第一水平溶腔和第二水平溶腔的形狀與尺寸的數據。
【文檔編號】G01B17/00GK104279990SQ201310291181
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月11日 優先權日:2013年7月11日
【發明者】楊海軍, 梁衛國, 郝興國, 李海川, 張傳達, 徐寶財, 徐素國, 李龍, 屈丹安, 李建君 申請人:中國石油天然氣股份有限公司, 太原理工大學